DE112019000289B4

DE112019000289B4 - Hydrauliköl-Überwachungssystem und Verfahren zur Hydraulikölüberwachung

Info

Publication number: DE112019000289B4
Application number: DE112019000289.9T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Chikugo; Shuuji Hori; Haruna Higashi
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2018-04-16
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2039-04-04
Also published as: US11401700B2; DE112019000289T5; US20210062476A1; WO2019202998A1; CN111527314B; JP2019183571A; CN111527314A; JP7061504B2

Abstract

Hydrauliköl-Überwachungssystem (100), umfassend:eine Bilddaten-Erfassungseinheit (51), die Bilddaten einer Öloberfläche von Hydrauliköl erfasst, das in einem Hydrauliköltank (4) eines Arbeitsfahrzeugs (1) gespeichert ist;eine Bildanalyseeinheit (52), die auf der Grundlage der Bilddaten Luftblasendaten ausgibt, die sich auf in dem Hydrauliköl enthaltene Luftblasen beziehen;eine Zustandsmengendaten-Erfassungseinheit (55), die Zustandsmengendaten erfasst, die sich auf den Hydrauliköltank (4) beziehen; undeine Schätzeinheit (56), die eine Ursache für das Auftreten der Luftblasen auf der Grundlage der Zustandsmengendaten abschätzt.

Description

Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hydrauliköl-Überwachungssystem und ein Hydrauliköl-Überwachungsverfahren.
Hintergrund
In einem Arbeitsfahrzeug, das einen hydraulischen Aktor aufweist, arbeitet der hydraulische Aktor auf der Grundlage von Hydrauliköl, das von einer Hydraulikpumpe geliefert wird. Die Hydraulikpumpe saugt das in einem Hydrauliköltank gespeicherte Hydrauliköl an.
Zitierliste
Patentliteratur 1: JP 09-004602 A
Zusammenfassung
Technisches Problem
Wenn im Hydrauliköl, das im Hydrauliköltank gespeichert ist, Luftblasen auftreten, kann es zur Beschädigung der Hydraulikpumpe kommen. Daher ist es notwendig, die im Hydrauliköl enthaltenen Luftblasen quantitativ oder qualitativ zu überwachen und Maßnahmen zur Vermeidung des Auftretens der Luftblasen zu ergreifen.
Eine Aufgabe eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist die quantitative oder qualitative Überwachung der im Hydrauliköl enthaltenen Luftblasen.
Lösung des Problems
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Hydrauliköl-Überwachungssystem: eine Bilddaten-Erfassungseinheit, die Bilddaten einer Öloberfläche von Hydrauliköl erfasst, das in einem Hydrauliköltank eines Arbeitsfahrzeugs gespeichert ist; und eine Bildanalyseeinheit, die auf der Grundlage der Bilddaten Luftblasendaten ausgibt, die sich auf im Hydrauliköl enthaltene Luftblasen beziehen; eine Zustandsmengendaten-Erfassungseinheit, die Zustandsmengendaten erfasst, die sich auf den Hydrauliköltank beziehen; und eine Schätzeinheit, die eine Ursache für das Auftreten der Luftblasen auf der Grundlage der Zustandsmengendaten abschätzt. Bevorzugte Aufführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2-8. Die gestellte Aufgabe wird des weiteren gelöst mit einem Hydrauliköl-Überwachungsverfahren nach Anspruch 9.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, in Hydrauliköl enthaltene Luftblasen quantitativ oder qualitativ zu überwachen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für ein Arbeitsfahrzeug nach einer Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahr- und Steuerungssystem des Arbeitsfahrzeugs nach der Ausführungsform darstellt.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Hydrauliköltank nach der Ausführungsform zeigt.
4 ist ein funktionales Blockdiagramm, das ein Beispiel für ein Überwachungssystem nach der Ausführungsform darstellt.
5 ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Verarbeitung durch eine Bestimmungseinheit nach der Ausführungsform.
6 ist eine schematisches Diagramm zur Erläuterung einer Ursache für das Auftreten von Luftblasen nach der Ausführungsform.
7 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für eine Behandlungsspeichereinheit nach der Ausführungsform darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Hydrauliköl-Überwachungsverfahren entsprechend der Ausführungsform darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Behandlungsverfahren nach der Ausführungsform darstellt.
10 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für ein Computersystem darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Bestandteile der nachstehend erläuterten Ausführungsform können beliebig kombiniert werden. Ein Teil der Bestandteile wird manchmal nicht verwendet.
[Arbeitsfahrzeug]
1 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für ein Arbeitsfahrzeug 1 nach dieser Ausführungsform zeigt. Das Arbeitsfahrzeug 1 ist mit einer Hydraulikvorrichtung versehen. Als Arbeitsfahrzeug 1 ist mindestens eines von einer Planierraupe, einem Bagger, einem Radlader und einem Muldenkipper dargestellt. In dieser Ausführungsform wird angenommen, dass das Arbeitsfahrzeug 1 eine Planierraupe ist. Das Arbeitsfahrzeug 1 umfasst einen Fahrzeugkörper 11, eine Fahrvorrichtung 12 und ein Arbeitsgerät 13.
Der Fahrzeugkörper 11 umfasst eine Fahrerkabine 14 und einen Motorraum 15. In der Fahrerkabine 14 ist ein Fahrersitz angeordnet. Der Motorraum 15 ist vor der Fahrerkabine 14 angeordnet.
Die Fahrvorrichtung 12 ist an einem unteren Teil des Fahrzeugkörpers 11 befestigt. Die Fahrvorrichtung 12 umfasst ein Paar linke und rechte Raupenkettenbänder 16. Die Raupenkettenbänder 16 drehen sich, wodurch das Arbeitsfahrzeug 1 fährt. Die Fahrt des Arbeitsfahrzeugs 1 kann jede Art von Fahrt sein, wie bemanntes, unbemanntes, ferngesteuertes und automatisches Fahren.
Das Arbeitsgerät 13 ist an dem Fahrzeugkörper 11 befestigt. Das Arbeitsgerät 13 umfasst einen Hubrahmen 17, eine Schneide 18 und einen Hubzylinder 19.
Der Hubrahmen 17 ist an dem Fahrzeugkörper 11 so befestigt, dass er um eine in Fahrzeugbreitenrichtung verlaufende Drehachse AX in Aufwärts-/Abwärtsrichtung rotieren kann. Der Hubrahmen 17 stützt die Schneide 18. Die Schneide 18 ist vor dem Fahrzeugkörper 11 angeordnet. Die Schneide 18 bewegt sich in Verbindung mit dem Hubrahmen 17 in Aufwärts-Abwärts-Richtung.
Der Hubzylinder 19 ist jeweils mit dem Fahrzeugkörper 11 und dem Hubrahmen 17 gekoppelt. Der Hubzylinder 19 fährt aus und ein, wodurch sich der Hubrahmen 17 in Auf- und Abwärtsrichtung um die Drehachse AX dreht.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Antriebssystem 2 und ein Steuerungssystem 3 des Arbeitsfahrzeugs 1 nach dieser Ausführungsform darstellt. Wie in 2 dargestellt, umfasst das Antriebssystem 2 einen Motor 22, eine Hydraulikpumpe 23 und eine Kraftübertragungsvorrichtung 24.
Die Hydraulikpumpe 23 wird durch den Motor 22 angetrieben. Die Hydraulikpumpe 23 saugt das in einem Hydrauliköltank 4 gespeicherte Hydrauliköl an und gibt es ab. Das von der Hydraulikpumpe 23 abgegebene Hydrauliköl wird dem Hubzylinder 19 und dergleichen zugeführt. Es ist zu beachten, dass in 2 eine Hydraulikpumpe 23 dargestellt ist. Es können jedoch auch mehrere Hydraulikpumpen vorgesehen sein.
Die Kraftübertragungsvorrichtung 24 überträgt eine Antriebskraft des Motors 22 auf die Fahrvorrichtung 12. Die Kraftübertragungsvorrichtung 24 kann z.B. ein HST (Hydro Static Transmission, hydrostatisches Getriebe) sein. Die Kraftübertragungsvorrichtung 24 kann z.B. ein Getriebe mit einem Drehmomentwandler oder einer Mehrzahl von Wechselgetrieben sein.
Das Steuerungssystem 3 umfasst eine Steuervorrichtung 5, eine Betätigungsvorrichtung 25 und eine Ventilvorrichtung 26. Die Betätigungsvorrichtung 25 ist in der Fahrerkabine 14 angeordnet. Als Betätigungsvorrichtung 25 ist zumindest eines von einem Betätigungshebel, einem Pedal und einem Schalter abgebildet. Die Betätigungsvorrichtung 25 wird von einem Fahrer bedient, um das Arbeitsgerät 13 und die Fahrvorrichtung 12 anzutreiben. Wenn die Betätigungsvorrichtung 25 betätigt wird, wird ein Betätigungssignal von der Betätigungsvorrichtung 25 an die Steuervorrichtung 5 ausgegeben.
Die Ventilvorrichtung 26 weist ein Proportionalregelventil auf und wird durch einen Steuerbefehl von der Steuervorrichtung 5 gesteuert. Die Ventilvorrichtung 26 ist zwischen dem Hubzylinder 19 und der Hydraulikpumpe 23 angeordnet. Die Ventilvorrichtung 26 steuert eine Durchflussmenge und eine Richtung des von der Hydraulikpumpe 23 dem Hubzylinder 19 zugeführten Hydrauliköls. Es ist zu beachten, dass die Ventilvorrichtung 26 ein druckproportionales Regelventil oder ein elektromagnetisches Regelventil aufweisen kann.
Die Steuervorrichtung 5 gibt auf der Grundlage des Betätigungssignals von der Steuervorrichtung 25 Steuerbefehle zur Steuerung des Arbeitsgeräts 13, der Fahrvorrichtung 12 und der Ventilvorrichtung 26 aus. Die Steuervorrichtung 5 gibt auf der Grundlage des Betätigungssignals von der Betätigungsvorrichtung 25 einen Steuerbefehl an die Ventilvorrichtung 26 aus, so dass die Schneide 18 arbeitet. Folglich arbeitet der Hubzylinder 19 auf der Grundlage eines Betätigungsbetrags der Betätigungsvorrichtung 25.
Das Steuerungssystem 3 weist einen Zustandsgrößensensor auf, der eine Zustandsgröße in Bezug auf den Hydrauliköltank 4 erfasst. Zustandsgrößendaten, die die Zustandsgröße in Bezug auf den Hydrauliköltank 4 angeben, umfassen zumindest eines von Ölmengendaten, die die Menge des im Hydrauliköltank 4 gespeicherten Hydrauliköls angeben, Neigungsdaten, die einen Neigungswinkel des Hydrauliköltanks 4 angeben, und Beschleunigungsdaten, die die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 angeben. Wie in 1 dargestellt, ist der Hydrauliköltank 4 in dem Fahrzeugkörper 11 angeordnet. Der Hydrauliköltank 4 ist hinter der Fahrerkabine 14 angeordnet.
Der Zustandsmengensensor umfasst einen Ölmengensensor 6, der die Menge des im Hydrauliköltank 4 gespeicherten Hydrauliköls erfasst, einen Neigungssensor 7, der einen Neigungswinkel des Fahrzeugkörpers 11 in Bezug auf eine horizontale Ebene erfasst, und einen Beschleunigungssensor 8, der die Beschleunigung der Fahrvorrichtung 12 erfasst.
Der Ölmengensensor 6 ist im Hydrauliköltank 4 vorgesehen und erfasst die Menge des im Hydrauliköltank 4 gespeicherten Hydrauliköls. Ölmengendaten, die die Menge des vom Ölmengensensor 6 erfassten Hydrauliköls angeben, werden an die Steuervorrichtung 5 ausgegeben.
Der Neigungssensor 7 weist eine Trägheitsmesseinheit (IMU) auf, die in dem Fahrzeugkörper 11 vorgesehen ist. Der Neigungssensor 7 erfasst einen Neigungswinkel des Fahrzeugkörpers 11 in Bezug auf die Horizontalebene. Der Hydrauliköltank 4 ist in dem Fahrzeugkörper 11 vorgesehen. Der Neigungswinkel des Fahrzeugkörpers 11 schließt einen Neigungswinkel des Hydrauliköltanks 4 ein. Der Neigungssensor 7 kann einen Neigungswinkel des Hydrauliköltanks 4 in Bezug auf die horizontale Ebene erfassen. Neigungsdaten, die den vom Neigungssensor 7 erfassten Neigungswinkel des Hydrauliköltanks 4 angeben, werden an die Steuervorrichtung 5 ausgegeben.
Der Beschleunigungssensor 8 ist in der Kraftübertragungsvorrichtung 24 vorgesehen und erfasst die Beschleunigung der Fahrvorrichtung 12 (des Fahrzeugkörpers 11). Wenn die Kraftübertragungsvorrichtung 24 ein HST mit einem Hydraulikmotor ist, kann der Beschleunigungssensor 8 ein Rotationssensor sein, der die Ausgangsdrehzahl des Hydraulikmotors erfasst. Die Ausgangsdrehzahl wird einer Differentialverarbeitung unterzogen, wodurch die Ausgangsdrehbeschleunigung berechnet wird. Die Ausgangsdrehbeschleunigung und die Beschleunigung der Fahrvorrichtung 12 entsprechen sich in einem Eins-zu-Eins-Verhältnis. Dementsprechend kann der Beschleunigungssensor 8 die Beschleunigung der Fahrvorrichtung 12 durch Erfassung der Ausgangsdrehzahl erfassen. Der Fahrzeugkörper 11, in dem der Hydrauliköltank 4 vorgesehen ist, wird von der Fahrvorrichtung 12 gestützt. Die Beschleunigung der Fahrvorrichtung 12 (des Fahrzeugkörpers 11) schließt die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 ein. Der Beschleunigungssensor 8 kann die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 erfassen. Die Beschleunigungsdaten, die die vom Beschleunigungssensor 8 erfasste Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 angeben, werden an die Steuervorrichtung 5 ausgegeben. Es ist zu beachten, dass die IMU die Beschleunigung des Fahrzeugkörpers 11 und des Hydrauliköltanks 4 erfassen kann.
[Hydrauliköltank]
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Hydrauliköltank 4 nach dieser Ausführungsform zeigt. Das Hydrauliköl wird in einem Innenraum 41 des Hydrauliköltanks 4 gelagert. Der Hydrauliköltank 4 weist ein Sieb 42 auf, das im Innenraum 41 angeordnet ist, und eine Filtereinheit 43, die im Innenraum 41 angeordnet ist. Die Filtereinheit 43 umfasst einen Filterhauptkörper 43A und ein Filtergehäuse 43B, das um den Filterhauptkörper 43A herum angeordnet ist. Das Hydrauliköl im Innenraum 41 wird über das Sieb 42 der Hydraulikpumpe 23 zugeführt. Das Hydrauliköl aus dem Hubzylinder 19 wird über die Filtereinheit 43 dem Innenraum 41 zugeführt.
In dieser Ausführung ist ein Visualisierungssensor 30 im Hydrauliköltank 4 angeordnet. Mit dem Visualisierungssensor 30 ist ein Sensor gemeint, der mindestens eine Bildgebungsvorrichtung 31 umfasst, ein Erfassungsziel visualisiert und das Erfassungsziel erfasst. Das heißt, mit dem Visualisierungssensor 30 ist ein Sensor gemeint, der Bilddaten des Erfassungsziels erlangt und das Erfassungsziel erfasst. Der Visualisierungssensor 30 wird von einer oberen Platte des Hydrauliköltanks 4 gestützt. Der Visualisierungssensor 30 nimmt das Hydrauliköl von oberhalb der Öloberfläche des im Hydrauliköltank 4 gelagerten Hydrauliköls auf.
Der Visualisierungssensor 30 weist eine Beleuchtungsvorrichtung 32 auf. Die Beleuchtungsvorrichtung 32 beleuchtet das Hydrauliköl, das Gegenstand der Bildgebungsvorrichtung 31 ist. Die Bildgebungsvorrichtung 31 bildet das Hydrauliköl ab, das von der Beleuchtungsvorrichtung 32 beleuchtet wird. Es ist zu beachten, dass die Beleuchtungsvorrichtung 32 vom Visualisierungssensor 30 getrennt sein kann. Die Beleuchtungsvorrichtung 32 braucht nur im Hydrauliköltank 4 angeordnet zu sein, um das Hydrauliköl, das Gegenstand der Bildgebungsvorrichtung 31 ist, zu beleuchten.
Überwachungssystem
Als nächstes wird ein Überwachungssystem 100 für Hydrauliköl nach dieser Ausführungsform erläutert. Das Überwachungssystem 100 überwacht über den Visualisierungssensor 30 einen Zustand des im Hydrauliköltank 4 gelagerten Hydrauliköls. Das Überwachungssystem 100 analysiert Luftblasen, die im Hydrauliköl enthalten sind, auf der Grundlage von Bilddaten, die mit der Bildgebungsvorrichtung 31 des Visualisierungssensors 30 aufgenommen wurden.
4 ist ein funktionales Blockdiagramm, das ein Beispiel für das Überwachungssystem 100 nach dieser Ausführungsform zeigt. Das Überwachungssystem 100 umfasst die an dem Arbeitsfahrzeug 1 angebrachte Steuervorrichtung 5, den Visualisierungssensor 30, den Ölmengensensor 6, den Neigungssensor 7, den Beschleunigungssensor 8 und eine Ausgabevorrichtung 9, die in der Fahrerkabine 14 des Arbeitsfahrzeugs 1 vorgesehen ist. Die Steuervorrichtung 5 weist ein Computersystem auf.
Die Ausgabevorrichtung 9 ist an die Steuervorrichtung 5 angeschlossen. Bei der Ausgabevorrichtung 9 kann es sich um ein Anzeigegerät handeln, das Anzeigedaten ausgibt, um ein Druckgerät, das einen Druck ausgibt, oder um eine Tonausgabevorrichtung, die Töne ausgibt. Als Anzeigegerät ist ein Flachbildschirm wie z.B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine organische Elektrolumineszenzanzeige (GELD) dargestellt.
Die Steuervorrichtung 5 ist jeweils mit dem Visualisierungssensor 30, dem Ölmengensensor 6, dem Neigungssensor 7 und dem Beschleunigungssensor 8 verbunden. Die Bildgebungsvorrichtung 31 gibt Bilddaten der Öloberfläche des Hydrauliköls an die Steuervorrichtung 5 aus. Der Ölmengensensor 6 gibt Ölmengendaten des Hydrauliköltanks 4 an die Steuervorrichtung 5 aus. Der Neigungssensor 7 gibt Neigungsdaten des Hydrauliköltanks 4 an die Steuervorrichtung 5 aus. Der Beschleunigungssensor 8 gibt Beschleunigungsdaten des Hydrauliköltanks 4 an die Steuervorrichtung 5 aus.
Die Steuervorrichtung 5 weist eine Bilddaten-Erfassungseinheit 51, eine Bildanalyseeinheit 52, eine Schwellenwertspeichereinheit 53, eine Bestimmungseinheit 54, eine Zustandsmengendaten-Erfassungseinheit 55, eine Schätzeinheit 56, eine Behandlungsspeichereinheit 57, eine Auswahleinheit 58, eine erste Ausgabesteuereinheit 61 und eine zweite Ausgabesteuereinheit 62 auf.
Die Bilddaten-Erfassungseinheit 51 erfasst von der Bildgebungsvorrichtung 31 des Visualisierungssensors 30 die Bilddaten der Öloberfläche des im Hydrauliköltank 4 des Arbeitsfahrzeugs 1 gespeicherten Hydrauliköls.
Die Bildanalyseeinheit 52 gibt, auf Grundlage der von der Bilddaten-Erfassungseinheit 51 erfassten Bilddaten, Luftblasendaten bezüglich der im Hydrauliköl enthaltenen Luftblasen aus. Das heißt, die Bildanalyseeinheit 52 führt eine Bildverarbeitung der Bilddaten durch und extrahiert die im Hydrauliköl enthaltenen Luftblasen. Die Bildanalyseeinheit 52 gibt als Luftblasendaten mindestens eines von der Menge der Luftblasen und der Größe der Luftblasen auf der Öloberfläche des Hydrauliköls aus. Es ist zu beachten, dass die Bildanalyse und -diagnose durch einen Menschen oder automatisch mit künstlicher Intelligenz (KI) oder dergleichen durchgeführt werden kann.
Die Öloberfläche des Hydrauliköls befindet sich in einem Sichtsfeldbereich eines optischen Systems der Bildgebungsvorrichtung 31. Der Sichtsfeldbereich des optischen Systems der Bildgebungsvorrichtung 31 ist kleiner als die Öloberfläche des im Hydrauliköltank 4 gelagerten Hydrauliköls. Die Menge der Luftblasen an der Öloberfläche des Hydrauliköls wird durch ein Verhältnis der Luftblasen zur Öloberfläche des Hydrauliköls in den Bilddaten angegeben. Die Größe der Luftblasen wird durch die Fläche einer Luftblase in den Bilddaten angegeben.
Die Schwellenwertspeichereinheit 53 speichert Schwellenwertdaten, die einen Luftblasenschwellenwert in Bezug auf die Luftblasendaten anzeigen. Der Luftblasenschwellenwert enthält einen Luftblasenmengenschwellenwert, der sich auf die Menge der Luftblasen bezieht, und einen Luftblasenabmessungsschwellenwert, der sich auf die Größe der Luftblasen bezieht.
Die Bestimmungseinheit 54 bestimmt auf Grundlage der von der Bildanalyseeinheit 52 ausgegebenen Luftblasendaten und der in der Schwellenwertspeichereinheit 53 gespeicherten Schwellenwertdaten, ob das Hydrauliköl anormal ist, und gibt Bestimmungsdaten aus. Wenn beispielsweise die Menge der Luftblasen gleich dem oder größer als der Luftblasenmengenschwellenwert ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 54, dass eine große Menge Luftblasen im Hydrauliköl vorhanden ist und das Hydrauliköl anormal ist.
Die erste Ausgabesteuereinheit 61 veranlasst die Ausgabevorrichtung 9 zur Ausgabe mindestens eines von den von der Bilddaten-Erfassungseinheit 51 erfassten Bilddaten, den von der Bildanalyseeinheit 52 ausgegebenen Luftblasendaten und den Bestimmungsdaten von der Bestimmungseinheit 54.
Die Zustandsmengendaten-Erfassungseinheit 55 erfasst Zustandsmengendaten bezüglich des Hydrauliköltanks 4 von jedem von dem Ölmengensensor 6, dem Neigungssensor 7 und dem Beschleunigungssensor 8. Wie oben erläutert, umfassen die Zustandsmengendaten mindestens eines von den Ölmengendaten, die die Menge des im Hydrauliköltank 4 gelagerten Hydrauliköls angeben, den Neigungsdaten, die den Neigungswinkel des Hydrauliköltanks 4 angeben, und den Beschleunigungsdaten, die die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 angeben.
Die Schätzeinheit 56 schätzt eine Ursache für das Auftreten der Luftblasen auf der Grundlage der Zustandsmengendaten, die von der Zustandsmengendaten-Erfassungseinheit 55 erfasst wurden.
Die Behandlungsspeichereinheit 57 speichert eine Vielzahl von Behandlungsdaten, die Behandlungsverfahren zur Vermeidung des Auftretens von Luftblasen angeben. Die Behandlungsverfahren zur Vermeidung des Auftretens von Luftblasen sind als Muster erfasst und können vorab in der Behandlungsspeichereinheit 57 registriert werden.
Die Auswahleinheit 58 wählt, auf Grundlage der Schätzdaten der Schätzeinheit 56, spezifische Behandlungsdaten aus der Vielzahl der Behandlungsdaten aus.
Die zweite Ausgabesteuereinheit 62 veranlasst die Ausgabevorrichtung 9, die von der Auswahleinheit 58 ausgewählten Behandlungsdaten auszugeben.
Verarbeitung durch die Bestimmungseinheit
Als nächstes wird die Verarbeitung durch die Bestimmungseinheit 54 erläutert. 5 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Verarbeitung durch die Bestimmungseinheit 54 nach dieser Ausführungsform. Wie in 5 dargestellt, analysiert die Bildanalyseeinheit 52 die Bilddaten der Öloberfläche des Hydrauliköls und extrahiert aus den Bilddaten ein Bild der Luftblasen. Die Bildanalyseeinheit 52 berechnet ein Verhältnis der Luftblasen in den Bilddaten.
In einem Beispiel, das in 5(A) dargestellt ist, betragen die Luftblasen 10 [%]. In einem Beispiel, das in 5(B) dargestellt ist, betragen die Luftblasen 30 [%]. In einem Beispiel, das in 5(C) dargestellt ist, betragen die Luftblasen 70 [%]. In einem Beispiel, das in 5(D) dargestellt ist, betragen die Luftblasen 90 [%]. In dieser Ausführungsform liegt der Luftblasenschwellenwert in Bezug auf die in der Schwellenwertspeichereinheit 53 gespeicherten Luftblasen bei 30 [%]. Wie in 5(A) dargestellt, bestimmt die Bestimmungseinheit 54, dass das Hydrauliköl normal ist, wenn die Luftblasen 10 [%] betragen. Wie in 5(B), 5(C) und 5(D) dargestellt, bestimmt die Bestimmungseinheit 54, dass das Hydrauliköl anormal ist, wenn die Luftblasen 30 [%] oder mehr betragen. Wenn festgestellt wird, dass das Hydrauliköl normal ist, gibt die Bestimmungseinheit 54 Bestimmungsdaten aus, die anzeigen, dass das Hydrauliköl normal ist. Wenn festgestellt wird, dass das Hydrauliköl anormal ist, gibt die Bestimmungseinheit 54 Anomalie-Daten aus, die anzeigen, dass das Hydrauliköl anormal ist. Es ist zu beachten, dass die Bestimmung der Luftblasenmenge eine quantitative Bestimmung sein kann, um festzustellen, ob es sich um viele oder wenige Luftblasen handelt.
Die erste Ausgabesteuereinheit 61 veranlasst die Ausgabevorrichtung 9 zur Ausgabe der Bestimmungsdaten. Folglich kann ein Bediener oder eine Wartungsperson des Arbeitsfahrzeugs 1 mit Blick auf die von der Ausgabevorrichtung 9 ausgegebenen Bestimmungsdaten geeignete Maßnahmen ergreifen.
Wenn in dieser Ausführungsform die Menge der Luftblasen kleiner als ein erster Luftblasenschwellenwert ist (z. B. kleiner als 5 [%]), veranlasst die erste Ausgabesteuereinheit 61 die Ausgabevorrichtung 9 nicht dazu, die Bestimmungsdaten auszugeben. Es ist zu beachten, dass die Steuervorrichtung 5 einem Bearbeiter oder der Wartungsperson über ein Kommunikationsnetz mitteilen kann, dass die Menge der Luftblasen kleiner als der erste Luftblasenschwellenwert ist.
Wenn die Menge der Luftblasen gleich oder größer als der erste Luftblasenschwellenwert und kleiner als ein zweiter Luftblasenschwellenwert ist (z. B. gleich oder größer als 5 [%] und kleiner als 30 [%]), veranlasst die erste Ausgabesteuereinheit 61 die Ausgabevorrichtung 9 zur Ausgabe der Bestimmungsdaten. Folglich kann der Fahrer erkennen, dass die Menge der Luftblasen angewachsen ist. Es ist zu beachten, dass die Steuervorrichtung 5 dem Bearbeiter oder der Wartungsperson über das Kommunikationsnetz mitteilen kann, dass die Menge der Luftblasen gleich dem oder größer als der erste Luftblasenschwellenwert und kleiner als der zweite Luftblasenschwellenwert ist.
Wenn die Menge der Luftblasen gleich dem oder größer als der zweite Luftblasenschwellenwert ist (z. B. gleich oder größer als 30 [%]), veranlasst die erste Ausgabesteuereinheit 61 die Ausgabevorrichtung 9 zur Ausgabe der Bestimmungsdaten. Folglich kann der Fahrer erkennen, dass die Menge der Luftblasen extrem angewachsen ist. Die Steuervorrichtung 5 meldet einer nicht dargestellten Motorsteuervorrichtung, dass die Menge der Luftblasen gleich dem oder größer als der zweite Luftblasenschwellenwert geworden ist. Die Motorsteuervorrichtung kann die Motordrehzahl des Motors 22 begrenzen oder den Start des Motors 22 beschränken. Es ist zu beachten, dass die Steuervorrichtung 5 dem Bearbeiter oder der Wartungsperson über das Kommunikationsnetz mitteilen kann, dass die Menge der Luftblasen gleich dem oder größer als der zweite Luftblasenschwellenwert geworden ist. Die Steuervorrichtung 5 kann auch einem Betrieb, der die Herstellung oder Wartung und Inspektion des Arbeitsfahrzeugs 1 durchführt, mitteilen, dass die Menge der Luftblasen gleich dem oder größer als der zweite Luftblasenschwellenwert ist.
Verarbeitung durch die Auswahleinheit
Als nächstes wird die Verarbeitung durch die Auswahleinheit 58 erläutert. 6 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Ursache für das Auftreten der Luftblasen nach dieser Ausführungsform. Wie oben erläutert, wird das vom Hubzylinder 19 rückströmende Hydrauliköl über die Filtereinheit 43 in den Hydrauliköltank 4 zurückgeführt. Eine Ursache für das Auftreten der Luftblasen ist als Muster erfasst.
Als erstes Muster der Ursache für das Auftreten der Luftblasen wird eine Abnahme der Menge des Hydrauliköls im Hydrauliköltank 4 angeführt. Wie in 6(A) dargestellt, saugt die Hydraulikpumpe 23 das Hydrauliköl zusammen mit Luft an, wenn die Menge des Hydrauliköls im Hydrauliköltank 4 abnimmt und zumindest ein Teil des Siebes 42 mit Luft in Kontakt kommt.
Als zweites Muster der Ursache für das Auftreten der Luftblasen wird die Neigung des Hydrauliköltanks 4 angeführt. Wie in 6(B) dargestellt, kippt, wenn sich der Hydrauliköltanks 4 neigt, weil die Stellung des Arbeitsfahrzeugs 1 aufgrund eines Gefälles oder ähnlichem kippt, auch die Öloberfläche des Hydrauliköls; der obere Endteil des Siebes 42 ragt aus der Öloberfläche heraus, und die Hydraulikpumpe 23 saugt Luft zusammen mit dem Hydrauliköl an.
Als drittes Muster der Ursache für das Auftreten der Luftblasen wird die plötzliche Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 angeführt. Wenn, wie in 6(C) dargestellt, der Fahrer das Arbeitsfahrzeug 1 plötzlich beschleunigt und der Hydrauliköltank 4 plötzlich beschleunigt, bewegt sich die Öloberfläche des Hydrauliköls wellenförmig und schließt Luft ein. Daher steigt die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Luftblasen im Hydrauliköl. Der obere Endteil des Siebes 42 ragt aufgrund der Öloberflächenschwankung aus der Öloberfläche heraus und saugt Luft zusammen mit dem Hydrauliköl an.
Als viertes Muster der Ursache für das Auftreten der Luftblasen wird, obwohl nicht dargestellt, der Bruch des Filtergehäuses 43B angeführt. Wenn das Filtergehäuse 43B gebrochen ist, dringt Luft durch ein gebrochenes Teil in das Hydrauliköl ein. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Luftblasen im Hydrauliköl steigt.
Wenn die Luftblasen im Hydrauliköl auftreten und Ölmengendaten, die anzeigen, dass die vom Ölmengensensor 6 erfasste Menge des Hydrauliköls im Hydrauliköltank 4 gleich dem oder kleiner als ein Ölmengenschwellenwert ist, von der Zustandsmengendaten-Erfassungseinheit 55 erfasst werden, schätzt die Schätzeinheit 56 auf der Grundlage der Ölmengendaten, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen die Abnahme der Menge des Hydrauliköls ist, was dem ersten Muster entspricht.
Wenn die Luftblasen im Hydrauliköl auftreten und die Neigungsdaten, die anzeigen, dass der Neigungswinkel des Hydrauliköltanks 4 gleich einem oder größer als ein Neigungswinkelschwellenwert ist, oder eine Änderungsrate des Neigungswinkels gleich einem oder größer als ein Änderungsratenschwellenwert ist, von der Zustandsmengendaten-Erfassungseinheit 55 erfasst werden, schätzt die Schätzeinheit 56 auf der Grundlage der Neigungsdaten, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen die Neigung des Hydrauliköltanks 4 ist, was dem zweiten Muster entspricht. Es ist zu beachten, dass die Änderungsrate des Neigungswinkels einen Änderungsbetrag des Neigungswinkels pro Zeiteinheit bedeutet. Eine größere Änderungsrate zeigt an, dass sich der Hydrauliköltank 4 plötzlich stärker neigt. Es ist zu beachten, dass die Schätzeinheit 56 auch in der Lage ist, die Ursache für das Auftreten der Luftblasen sowohl anhand des Neigungswinkels als auch der Änderungsrate des Neigungswinkels abzuschätzen.
Wenn die Luftblasen im Hydrauliköl auftreten und Beschleunigungsdaten, die anzeigen, dass die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 gleich einem oder größer als ein Beschleunigungsschwellenwert ist, von der ZustandsMengendaten-Erfassungseinheit 55 erfasst werden, schätzt die Schätzeinheit 56 auf der Grundlage der Beschleunigungsdaten, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 ist, was dem dritten Muster entspricht.
Wenn die Luftblasen im Hydrauliköl auftreten und die Ursache für das Auftreten der Luftblasen keinem von dem ersten Muster, bei dem die Menge des Hydrauliköls gleich dem oder kleiner als der Ölmengenschwellenwert ist, dem zweiten Muster, bei dem der Neigungswinkel des Hydrauliköltanks 4 gleich dem oder größer als der Neigungswinkelschwellenwert ist oder die Änderungsrate des Neigungswinkels gleich oder größer als die Änderungsratenschwelle ist, und dem dritten Muster, bei dem die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 gleich dem oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist, entspricht, schätzt die Schätzeinheit 56, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen der Bruch des Filtergehäuses 43B ist, was dem vierten Muster entspricht.
Die Behandlungsspeichereinheit 57 speichert eine Vielzahl von Behandlungsdaten, die Behandlungsverfahren zur Vermeidung des Auftretens von Luftblasen angeben. Die Behandlungsverfahren zur Vermeidung des Auftretens von Luftblasen werden vorher in der Behandlungsspeichereinheit 57 als Muster erfasst und registriert.
Behandlungs-Speichereinheit
7 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel der Behandlungsspeichereinheit 57 nach dieser Ausführungsform zeigt. Wie in 7 dargestellt, werden die Behandlungsverfahren entsprechend den Ursachen für das Auftreten der Luftblasen registriert.
In der Behandlungsspeichereinheit 57 werden die ersten Behandlungsdaten registriert, die dem ersten Muster der Ursache für das Auftreten der Luftblasen entsprechen. Das heißt, als erste Behandlungsdaten, die ein erstes Behandlungsverfahren zu dem Zeitpunkt angeben, zu dem die Menge des Hydrauliköls im Hydrauliköltank 4 gleich dem oder kleiner als der Ölmengenschwellenwert ist, wird in der Behandlungsspeichereinheit 57 „Öl dem Hydrauliköltank zuzuführen“ registriert.
In der Behandlungsspeichereinheit 57 werden zweite Behandlungsdaten registriert, die dem zweiten Muster der Ursache für das Auftreten der Luftblasen entsprechen. Das heißt, als zweite Behandlungsdaten, die ein zweites Behandlungsverfahren zu dem Zeitpunkt angeben, wenn der Neigungswinkel des Hydrauliköltanks 4 gleich oder größer als der Neigungswinkelschwellenwert ist oder die Änderungsrate des Neigungswinkels gleich oder größer als der Änderungsratenschwellenwert ist, wird in der Behandlungsspeichereinheit 57 „das Arbeitsfahrzeug nicht an einem Ort mit großer Neigung benutzen“ registriert.
In der Behandlungsspeichereinheit 57 werden dritte Behandlungsdaten registriert, die dem dritten Muster der Ursache für das Auftreten der Luftblasen entsprechen. Das heißt, als dritte Behandlungsdaten, die ein drittes Behandlungsverfahren zu dem Zeitpunkt angeben, wenn die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 gleich dem oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist, wird in der Behandlungsspeichereinheit 57 „Beschleunigung reduzieren“ registriert.
In der Behandlungsspeichereinheit 57 werden vierte Behandlungsdaten registriert, die dem vierten Muster der Ursache für das Auftreten der Luftblasen entsprechen. Das heißt, als vierte Behandlungsdaten, die ein viertes Behandlungsverfahren zu dem Zeitpunkt angeben, wenn der Hydrauliköltank 4 beschädigt ist, werden in der Behandlungsspeichereinheit 57 „Hydrauliköltank reparieren oder Komponenten austauschen“ registriert.
Die Auswahleinheit 58 wählt, auf Grundlage der Schätzdaten der Schätzeinheit 56, spezifische Behandlungsdaten aus der Vielzahl der in der Behandlungsspeichereinheit 57 gespeicherten Behandlungsdaten aus.
Wenn z.B. die Schätzeinheit 56 schätzt, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen die Abnahme der Hydraulikölmenge ist, wählt die Auswahleinheit 58 als Behandlungsdaten die „Öl dem Hydrauliköltank zuzuführen“ aus, was den ersten Behandlungsdaten entspricht.
Wenn die Schätzeinheit 56 schätzt, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen die Neigung des Hydrauliköltanks 4 ist, wählt die Auswahleinheit 58 als Behandlungsdaten „das Arbeitsfahrzeug nicht an einem Ort mit großer Neigung einsetzen“, was den zweiten Behandlungsdaten entspricht.
Wenn die Schätzeinheit 56 schätzt, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 ist, wählt die Auswahleinheit 58 als Behandlungsdaten „Beschleunigung reduzieren“, was den dritten Behandlungsdaten entspricht.
Wenn die Schätzeinheit 56 schätzt, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen der Bruch des Hydrauliköltanks 4 ist, wählt die Auswahleinheit 58 als Behandlungsdaten „Hydrauliköltank reparieren oder Komponenten austauschen“, was den vierten Behandlungsdaten entspricht.
Die zweite Ausgabesteuereinheit 62 veranlasst die Ausgabevorrichtung 9, die von der Auswahleinheit 58 ausgewählten Behandlungsdaten auszugeben. So wird z.B. „Öl dem Hydrauliköltank zuführen“, was den ersten Behandlungsdaten entspricht, von der Ausgabevorrichtung 9 ausgegeben, wodurch der Fahrer oder die Wartungsperson das Hydrauliköl dem Hydrauliköltank 4 zuführen kann. „Das Arbeitsfahrzeug nicht an einem Ort mit großer Neigung einsetzen“, was den zweiten Behandlungsdaten entspricht, wird von der Ausgabevorrichtung 9 ausgegeben, wodurch der Fahrer die Betätigungsvorrichtung 25 so bedienen kann, dass das Arbeitsfahrzeug 1 an einem Ort mit geringer Neigung fährt. „Beschleunigung reduzieren“, was den dritten Behandlungsdaten entspricht, wird von der Ausgabevorrichtung 9 ausgegeben, wodurch der Fahrer die Betätigungsvorrichtung 25 so bedienen kann, dass das Arbeitsfahrzeug 1 nicht plötzlich beschleunigt wird. „Hydrauliköltank reparieren oder Komponenten austauschen“, was den vierten Behandlungsdaten entspricht, wird von der Ausgabevorrichtung 9 ausgegeben, wodurch der Fahrer oder die Wartungsperson des Arbeitsfahrzeugs 1 den Hydrauliköltank 4 reparieren oder Komponenten austauschen kann.
Überwachungsverfahren für Hydrauliköl
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Hydrauliköl-Überwachungsverfahren nach dieser Ausführungsform zeigt. Der Visualisierungssensor 30 überwacht durchgehend einen Zustand der Öloberfläche des Hydrauliköls im Hydrauliköltank 4. Die Bildgebungsvorrichtung 31 bildet das Hydrauliköl von oberhalb der Öloberfläche des Hydrauliköls ab. Die Bildgebungsvorrichtung 31 bildet das von der Beleuchtungsvorrichtung 32 beleuchtete Hydrauliköl ab. Von der Bildgebungsvorrichtung 31 erfasste Bilddaten werden in einem bestimmten Zyklus an die Steuervorrichtung 5 ausgegeben. Die Bilddaten-Erfassungseinheit 51 erfasst die Bilddaten von der Bildgebungsvorrichtung 31 (Schritt SA10).
Die Bildanalyseeinheit 52 analysiert die von der Bilddaten-Erfassungseinheit 51 erfassten Bilddaten (Schritt SA20).
Die Bildanalyseeinheit 52 gibt auf der Grundlage der Bilddaten Luftblasendaten aus, die sich auf die im Hydrauliköl enthaltenen Luftblasen beziehen (Schritt SA30). Die Bildanalyseeinheit 52 gibt als Luftblasendaten mindestens die Menge der Luftblasen und/oder die Größe der Luftblasen aus.
Die Bestimmungseinheit 54 bestimmt auf der Grundlage der von der Bildanalyseeinheit 52 ausgegebenen Luftblasendaten und der in der Schwellenwertspeichereinheit 53 gespeicherten Schwellenwertdaten, ob die Luftblasen gleich einem oder größer als ein Luftblasenschwellenwert sind (Schritt SA40). Die Bestimmungseinheit 54 bestimmt, ob z.B. ein Verhältnis der Luftblasen in den Bilddaten gleich dem oder größer als der Luftblasenschwellenwert (gleich oder größer als 30 [%]) ist.
Wenn in Schritt SA40 festgestellt wird, dass die Luftblasen nicht gleich dem oder größer als der Luftblasenschwellenwert sind (Schritt SA40: nein), bestimmt die Bestimmungseinheit 54, dass das Hydrauliköl normal ist und kehrt zur Verarbeitung in Schritt SA10 zurück.
Wenn in Schritt SA40 festgestellt wird, dass die Luftblasen gleich dem oder größer als der Luftblasenschwellenwert sind (Schritt SA40: ja), bestimmt die Bestimmungseinheit 54, dass das Hydrauliköl anormal ist. Die erste Ausgabesteuereinheit 61 veranlasst die Ausgabevorrichtung 9, Bestimmungsdaten auszugeben, die anzeigen, dass das Hydrauliköl anormal ist (Schritt SA50).
Behandlungsverfahren
Als nächstes wird ein Behandlungsverfahren zur Vermeidung des Auftretens von Luftblasen zu dem Zeitpunkt erläutert, wenn die Bestimmungseinheit 54 feststellt, dass die Luftblasen bei dem unter Bezugnahme auf 8 erläuterten Überwachungsverfahren auftreten. 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Behandlungsverfahren nach dieser Ausführungsform darstellt.
Die Zustandsmengen-Datenerfassungseinheit 55 erfasst Ölmengendaten vom Ölmengensensor 6 als Zustandsgröße bezogen auf den Hydrauliköltank 4, Neigungsdaten vom Neigungssensor 7 und Beschleunigungsdaten vom Beschleunigungssensor 8 (Schritt SB10).
Die Schätzeinheit 56 schätzt eine Ursache für das Auftreten der Luftblasen auf der Grundlage von Zustandsmengendaten. Die Schätzeinheit 56 bestimmt auf der Grundlage der Ölmengendaten, ob die Menge des Hydrauliköls im Hydrauliköltank 4 gleich dem oder kleiner als der Ölmengenschwellenwert ist (Schritt SB20).
Wenn in Schritt SB20 bestimmt wird, dass die Menge des Hydrauliköls im Hydrauliköltank 4 gleich dem oder kleiner als der Ölmengenschwellenwert ist (Schritt SB20: ja), schätzt die Schätzeinheit 56, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen die Abnahme der Menge des Hydrauliköls ist, was das erste Muster darstellt. Die Auswahleinheit 58 wählt die ersten Behandlungsdaten aus der Vielzahl der in der Behandlungsspeichereinheit 57 gespeicherten Behandlungsdaten aus. Die zweite Ausgabesteuereinheit 62 veranlasst die Ausgabevorrichtung 9, die von der Auswahleinheit 58 ausgewählten ersten Behandlungsdaten auszugeben (Schritt SB30).
Wenn in Schritt SB20 bestimmt wird, dass die Menge des Hydrauliköls im Hydrauliköltank 4 nicht gleich dem oder kleiner als der Ölmengenschwellenwert ist (Schritt SB20: nein), bestimmt die Schätzeinheit 56 auf der Grundlage der Neigungsdaten, ob der Neigungswinkel des Hydrauliköltanks 4 gleich dem oder größer als der Neigungswinkelschwellenwert ist (Schritt SB40).
Wenn in Schritt SB40 bestimmt wird, dass der Neigungswinkel des Hydrauliköltanks 4 gleich dem oder größer als der Neigungswinkelschwellenwert ist (Schritt SB40: ja), schätzt die Schätzeinheit 56, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen die Neigung des Hydrauliköltanks 4 ist, die das zweite Muster darstellt. Die Auswahleinheit 58 wählt die zweiten Behandlungsdaten aus der Vielzahl der in der Behandlungsspeichereinheit 57 gespeicherten Behandlungsdaten aus. Die zweite Ausgabesteuereinheit 62 veranlasst die Ausgabevorrichtung 9, die von der Auswahleinheit 58 ausgewählten zweiten Behandlungsdaten auszugeben (Schritt SB50).
Wenn in Schritt SB40 festgestellt wird, dass der Neigungswinkel des Hydrauliköltanks 4 nicht gleich dem oder größer als der Neigungswinkelschwellenwert ist (Schritt SB40: nein), bestimmt die Schätzeinheit 56 auf der Grundlage der Beschleunigungsdaten, ob die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 gleich dem oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist (Schritt SB60).
Wenn in Schritt SB60 festgestellt wird, dass die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 gleich dem oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist (Schritt SB60: ja), schätzt die Schätzeinheit 56, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 ist, was das dritte Muster darstellt. Die Auswahleinheit 58 wählt die dritten Behandlungsdaten aus der Vielzahl der in der Behandlungsspeichereinheit 57 gespeicherten Behandlungsdaten aus. Die zweite Ausgabesteuereinheit 62 veranlasst die Ausgabevorrichtung 9, die von der Auswahleinheit 58 ausgewählten dritten Behandlungsdaten auszugeben (Schritt SB70).
Wenn in Schritt SB60 festgestellt wird, dass die Beschleunigung des Hydrauliköltanks 4 nicht gleich dem oder größer als der Beschleunigungsschwellenwert ist (Schritt SB60: nein), schätzt die Schätzeinheit 56, dass die Ursache für das Auftreten der Luftblasen der Bruch des Hydrauliköltanks 4 ist, was das vierte Muster darstellt. Die Auswahleinheit 58 wählt die fünften Behandlungsdaten aus der Vielzahl der in der Behandlungsspeichereinheit 57 gespeicherten Behandlungsdaten aus. Die zweite Ausgabesteuereinheit 62 veranlasst die Ausgabevorrichtung 9, die von der Auswahleinheit 58 ausgewählten fünften Behandlungsdaten auszugeben (Schritt SB80).
Computersystem
10 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für ein Computersystem 1000 zeigt. Die oben erläuterte Steuervorrichtung 5 beinhaltet das Computersystem 1000. Das Computersystem 1000 weist einen Prozessor 1001, wie z.B. eine CPU (Central Processing Unit), einen Hauptspeicher 1002 einschließlich eines nichtflüchtigen Speichers wie z.B. ein ROM (Read Only Memory) und einen flüchtigen Speicher wie z.B. einen RAM (Random Access Memory), einen Speicher 1003 und eine Schnittstelle 1004 einschließlich einer Ein- und Ausgangsschaltung auf. Die oben erläuterten Funktionen der Steuervorrichtung 5 sind im Speicher 1003 als Programme gespeichert. Der Prozessor 1001 liest die Programme aus dem Speicher 1003 aus, entwickelt die Programme auf dem Hauptspeicher 1002 und führt die oben erläuterte Verarbeitung entsprechend den Programmen aus. Es ist zu beachten, dass die Programme über ein Netzwerk an das Computersystem 1000 verteilt werden können.
Wirkungen
Wie oben erläutert, werden nach dieser Ausführungsform die Bilddaten-Erfassungseinheit 51, die Bilddaten von der Öloberfläche des im Hydrauliköltank 4 des Arbeitsfahrzeugs 1 gespeicherten Hydrauliköls erfasst, und die Bildanalyseeinheit 52, die auf der Grundlage der Bilddaten Luftblasendaten bezüglich der im Hydrauliköl enthaltenen Luftblasen ausgibt, bereitgestellt. Da die Bilddaten des Hydrauliköls erfasst werden, ist es möglich, die im Hydrauliköl enthaltenen Luftblasen quantitativ oder qualitativ zu überwachen. Dadurch ist es z.B. möglich, Maßnahmen zur Vermeidung des Auftretens von Luftblasen zu ergreifen.
Die Bildanalyseeinheit 52 kann als Luftblasendaten mindestens eines von der Luftblasenmenge und der Luftblasengröße ausgeben.
Die Schwellenwertdaten, die sich auf die Luftblasendaten beziehen, werden im Voraus in der Schwellenwertspeichereinheit 53 gespeichert, wodurch die Bestimmungseinheit 54 auf der Grundlage der Luftblasendaten und der Schwellenwertdaten bestimmen kann, ob das Hydrauliköl anormal ist.
Mindestens eines von den Bilddaten, den Luftblasendaten und den Bestimmungsdaten des Hydrauliköls werden von der Ausgabevorrichtung 9 ausgegeben, wodurch der Fahrer oder die Wartungsperson des Arbeitsfahrzeugs 1 einen Zustand des Hydrauliköls durch den Sehsinn oder den Gehörsinn erkennen kann.
Eine Ursache für das Auftreten der Luftblasen ist als Muster erfasst. Dementsprechend werden die Behandlungsdaten, die das Behandlungsverfahren zur Vermeidung des Auftretens von Luftblasen anzeigen, im Voraus in der Behandlungsspeichereinheit 57 gespeichert, wodurch die Auswahleinheit 58 auf der Grundlage der Schätzdaten von der Schätzeinheit 56 Behandlungsdaten auswählen kann, die einem Muster einer Ursache für das Auftreten der Luftblasen entsprechen. Die von der Auswahleinheit 58 ausgewählten Behandlungsdaten werden von der Ausgabevorrichtung 9 ausgegeben, wodurch der Fahrer oder die Wartungsperson mit Blick auf die von der Ausgabevorrichtung 9 ausgegebenen Behandlungsdaten geeignete Maßnahmen zur Vermeidung des Auftretens von Luftblasen ergreifen kann.
Die im Hydrauliköltank 4 angeordnete Bildgebungsvorrichtung 31 nimmt das Hydrauliköl von oberhalb der Öloberfläche des Hydrauliköls auf. Die Luftblasen bewegen sich mit Auftrieb an die Öloberfläche des Hydrauliköls. Dementsprechend nimmt die Bildgebungsvorrichtung 31 das Hydrauliköl von oberhalb der Oberfläche des Hydrauliköls auf, wodurch es möglich ist, Bilddaten zu erfassen, in denen das Vorhandensein der Luftblasen erkennbar ist.
Die Beleuchtungsvorrichtung 32 ist im Hydrauliköltank 4 angeordnet, wodurch die Bildgebungsvorrichtung 31 auch dann, wenn der Innenraum 41 des Hydrauliköltanks 4 dunkel ist, die Bilddaten erfassen kann, in denen das Vorhandensein der Luftblasen sichtbar ist.
Andere Ausführungsformen
In der oben erläuterten Ausführungsform kann ein externes Computersystem, das an der Außenseite des Arbeitsfahrzeugs 1 bereitgestellt wird, mindestens eine Funktion von der Bilddaten-Erfassungseinheit 51, der Bildanalyseeinheit 52, der Schwellenwertspeichereinheit 53, der Bestimmungseinheit 54, der Zustandsmengendaten-Erfassungseinheit 55, der Schätzeinheit 56, der Behandlungsspeichereinheit 57 und der Auswahleinheit 58 umfassen. In diesem Fall können die von der Bildgebungsvorrichtung 31 erfassten Bilddaten über ein Kommunikationsnetz an das externe Computersystem übertragen werden. In der oben erläuterten Ausführungsform kann die Ausgabevorrichtung 9 an der Außenseite des Arbeitsfahrzeugs 1 vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

1: Arbeitsfahrzeug
2: Antriebssystem
3: Steuerungssystem
4: Hydrauliköltank
5: Steuervorrichtung
6: Ölmengensensor
7: Neigungssensor
8: Beschleunigungssensor
9: Ausgabevorrichtung
11: Fahrzeugkörper
12: Fahrvorrichtung
13: Arbeitsgerät
14: Fahrerkabine
15: Motorraum
16: Raupenkettenband
17: Hubrahmen
18: Schneide
19: Hubzylinder
22: Motor
23: Hydraulikpumpe
24: Kraftübertragungsvorrichtung
25: Bedienungsvorrichtung
26: Ventilvorrichtung
30: Visualisierungssensor
31: Bildgebungsvorrichtung
32: Beleuchtungseinrichtung
41: Innenraum
42: Sieb
43: Filtereinheit
43A: Filter-Hauptkörper
43B: Filtergehäuse
51: Bilddaten-Erfassungseinheit
52: Bildanalyseeinheit
53: Schwellenwert-Speichereinheit
54: Bestimmungseinheit
55: Zustandsmengendaten-Erfassungseinheit
56: Schätzeinheit
57: Behandlungsspeichereinheit
58: Auswahleinheit
61: Erste Ausgabesteuereinheit
62: Zweite Ausgabesteuereinheit
AX: Drehachse

Claims

Hydrauliköl-Überwachungssystem (100), umfassend: eine Bilddaten-Erfassungseinheit (51), die Bilddaten einer Öloberfläche von Hydrauliköl erfasst, das in einem Hydrauliköltank (4) eines Arbeitsfahrzeugs (1) gespeichert ist; eine Bildanalyseeinheit (52), die auf der Grundlage der Bilddaten Luftblasendaten ausgibt, die sich auf in dem Hydrauliköl enthaltene Luftblasen beziehen; eine Zustandsmengendaten-Erfassungseinheit (55), die Zustandsmengendaten erfasst, die sich auf den Hydrauliköltank (4) beziehen; und eine Schätzeinheit (56), die eine Ursache für das Auftreten der Luftblasen auf der Grundlage der Zustandsmengendaten abschätzt.
Hydrauliköl-Überwachungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Bildanalyseeinheit (52) mindestens eines von einer Menge der Luftblasen und einer Größe der Luftblasen als Luftblasendaten ausgibt.
Hydrauliköl-Überwachungssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, des Weiteren umfassend: eine Schwellenwertspeichereinheit (53), die Schwellenwertdaten speichert, die sich auf die Luftblasendaten beziehen; und eine Bestimmungseinheit (54), die auf der Grundlage der von der Bildanalyseeinheit (52) ausgegebenen Luftblasendaten und der Schwellenwertdaten bestimmt, ob das Hydrauliköl anormal ist, und Bestimmungsdaten ausgibt.
Hydrauliköl-Überwachungssystem (100) nach Anspruch 3, des Weiteren umfassend eine erste Ausgabesteuereinheit (61), die eine Ausgabevorrichtung (9) veranlasst, mindestens eines von den Bilddaten, den Luftblasendaten und den Bestimmungsdaten auszugeben.
Hydrauliköl-Überwachungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei der Hydrauliköltank (4) in einem Fahrzeugkörper (11) des Arbeitsfahrzeugs (1) vorgesehen ist und die Zustandsmengendaten mindestens eines umfassen von Ölmengendaten, die eine Menge des in dem Hydrauliköltank (4) gespeicherten Hydrauliköls angeben; Neigungsdaten, die einen Neigungswinkel des Fahrzeugkörpers (11) angeben; und Beschleunigungsdaten, die eine Beschleunigung des Fahrzeugkörpers (11) angeben.
Hydrauliköl-Überwachungssystem (100) nach Anspruch 5, des Weiteren umfassend: eine Behandlungsspeichereinheit (57), die Behandlungsdaten speichert, die ein Behandlungsverfahren zur Vermeidung des Auftretens von Luftblasen anzeigen; eine Auswahleinheit (58), die spezifische Behandlungsdaten auf der Grundlage von Schätzdaten durch die Schätzeinheit (56) auswählt; und eine zweite Ausgabesteuereinheit (62), die eine Ausgabevorrichtung (9) veranlasst, die durch die Auswahleinheit (58) ausgewählten Behandlungsdaten auszugeben.
Hydrauliköl-Überwachungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Bildgebungsvorrichtung (31) in dem Hydrauliköltank (4) angeordnet ist, die Bildgebungsvorrichtung (31) das Hydrauliköl von oberhalb der Öloberfläche des Hydrauliköls abbildet und die Bilddaten-Erfassungseinheit (51) die Bilddaten von der Bildgebungsvorrichtung (31) erfasst.
Hydrauliköl-Überwachungssystem (100) nach Anspruch 7, wobei eine Beleuchtungsvorrichtung (32) in dem Hydrauliköltank (4) angeordnet ist und die Bildgebungsvorrichtung (31) das von der Beleuchtungsvorrichtung beleuchtete Hydrauliköl (32) abbildet.
Hydrauliköl-Überwachungsverfahren, umfassend: Erfassen von Bilddaten einer Öloberfläche von Hydrauliköl, das in einem Hydrauliköltank (4) eines Arbeitsfahrzeugs (1) gespeichert ist; Ausgeben, basierend auf den Bilddaten, von Luftblasendaten, die sich auf Luftblasen beziehen, die in dem Hydrauliköl eingeschlossen sind; Erfassen von eine Zustandsmengendaten, die sich auf den Hydrauliköltank (4) beziehen; und Abschätzen einer Ursache für das Auftreten der Luftblasen auf der Grundlage der Zustandsmengendaten.